高维时空中Reissner-Nordström黑洞背景下的坍缩与静态薄大质量带电尘埃壳层

在广义相对论框架下，研究了球对称带电薄尘埃壳层在d维时空中坍缩进入带电Reissner-Nordström黑洞的问题。也分析了此类背景中的静态带电壳层。首先给出了此类壳层在d维时空中的运动方程推导。然后给出了带电坍缩框架下宇宙审查猜想的证明，并导出一个有用的约束，该约束给出了具有空内部的带电壳层的静止质量上限。还证明了具有总质量等于电荷的壳层（即极端壳层），在空内部的情况下，只能在其引力半径之外保持中性平衡。这意味着无法通过在自身引力半径内放置极端尘埃薄壳来产生规则的极端黑洞。此外，对于空内部情况，壳层的静止质量存在上限。然后研究了多种类型的振荡带电壳层的行为。在存在视界的情况下，证明了振荡壳层总是进入视界，并在扩展Reissner-Nordström时空的新渐近平直区域中重新出现。另一方面，对于过电荷内部（即无视界的壳层），给出了一个壳层可达到稳定平衡位置的例子。所呈现的结果可应用于具有大额外维度的膜场景，其中在当前粒子加速器中产生微小高维带电黑洞可能是真实的，并推广了四维中带电壳层动力学的先前计算结果到更高维度。